殷瑞鈺院士談推廣全廢鋼電爐流程——發展電爐流程,工序能力匹配銜接至關重要
2026-04-16 00:36:22
中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
記者 樊三彩 報道
當前,業內已基本形成共識,我國鋼鐵工業在碳達峰、碳中和過程中,高爐—轉爐長流程和電爐短流程在上、下半場的角色和降碳貢獻不同,上半場碳達峰要靠長流程,下半場碳中和則要靠科學有序地發展短流程。
8月25日,工信部等七部門發布的《鋼鐵行業穩增長工作方案》(以下簡稱《方案》)也突出了對電爐短流程,尤其是全廢鋼電爐流程的重視。《方案》提出,加快實施電爐短流程煉鋼高質量發展引領工程,對全廢鋼電爐煉鋼項目執行差別化產能置換、環保管理等政策,創建世界先進的電爐鋼產業集群。

圖為殷瑞鈺正接受《中國冶金報》記者專訪。(記者 陳曦 攝)
“發展全廢鋼電爐短流程可以簡化生產流程、實現節能減排,是鋼鐵工業實現脫碳化的重要途徑,也是高質量發展的大勢所趨。”9月11日,中國工程院院士殷瑞鈺在接受《中國冶金報》記者專訪時分享了他對推廣全廢鋼電爐流程的思考。
他分析道,中國將越來越具備發展全廢鋼電爐流程的條件,預計2045年左右廢鋼量將超過4億噸/年,有些年份甚至可達到5億噸,同時,非化石能源的應用比例也將逐步擴大,電力資源豐富、成本下降。
據不完全統計,我國現有電爐短流程企業250餘家,其中近200家是全廢鋼電爐流程企業。數量不少,但發展全廢鋼電爐流程依然麵臨著許多現實挑戰。
從經濟性角度考慮,生產線材、型材所用電爐以70噸左右為宜
殷瑞鈺向《中國冶金報》記者介紹,電爐短流程包含煉鋼、精煉、連鑄、軋鋼4個主要工序,且工序之間依靠不同的界麵技術銜接匹配,形成一個完整的鋼鐵生產流程。
“從流程的角度看,電爐的噸位取決於軋機的能力,軋機的能力又因所生產鋼材種類的不同及其市場容量而有所差異。”殷瑞鈺強調,“在冶金流程裏,各項工序設備能力隻有互相匹配才是最好的。”
他詳細闡釋道,在全廢鋼電爐流程中,生產不同的鋼材產品所用軋機的產能和電爐的噸位是不同的,大體有如下幾類:
一是生產城市周邊建築用長材、型鋼。不同建築用鋼生產廠所用軋機的產能水平不同,生產螺紋鋼的軋機產能約為100萬噸,合適的電爐容量為100噸~120噸;生產高線的軋機產能是60萬噸~70萬噸,合適的電爐容量約為70噸;生產型鋼的軋機產能為50萬噸~70萬噸,合適的電爐容量約為70噸。
二是生產合金鋼長材。一般單條作業線(直徑16毫米~直徑90毫米棒材)的年產水平為60萬噸~70萬噸,合適的電爐容量為70噸~100噸。
三是與薄板坯連鑄—連軋配合生產熱軋卷或酸洗板。一般年產180萬噸~200萬噸,通常用2座電爐生產,合適的電爐容量為100噸~150噸。
四是生產普通中厚板。殷瑞鈺表示,生產中厚板所用軋機、電爐裝備與板材寬度密切相關,因而不好一概而論。
“從經濟性角度考慮,生產螺紋鋼和薄板坯連鑄—連軋產品,電爐噸位不應小於100噸,而生產線材、型材所用電爐以70噸左右為宜。”殷瑞鈺總結並指出,結合國際經驗,中國發展全廢鋼電爐流程的切入點應以螺紋鋼、線材生產廠為主,替代中小高爐—轉爐流程生產棒線材產品。
殷瑞鈺特別指出:“一律從100噸(dun)起(qi)步(bu)將(jiang)在(zai)某(mou)種(zhong)程(cheng)度(du)上(shang)影(ying)響(xiang)發(fa)展(zhan)全(quan)廢(fei)鋼(gang)電(dian)爐(lu)流(liu)程(cheng)的(de)進(jin)入(ru)門(men)檻(kan),不(bu)利(li)於(yu)不(bu)同(tong)地(di)區(qu)因(yin)地(di)製(zhi)宜(yi)推(tui)廣(guang)全(quan)廢(fei)鋼(gang)電(dian)爐(lu)流(liu)程(cheng)。同(tong)時(shi),從(cong)流(liu)程(cheng)結(jie)構(gou)上(shang)看(kan),電(dian)爐(lu)—精煉—鑄機—軋機之間的能力匹配至關重要,70噸電爐與高線軋機相匹配比較合理,便於全流程協同運行和鑄坯高溫熱裝,有利於節能減排降碳,否則將有部分冷坯落地。”
電爐不是越大越先進,工序能力銜接匹配至關重要
殷瑞鈺反複強調:“電爐不是越大越先進,工序能力銜接匹配至關重要。”
近年來,主體裝備大型化改造在鋼鐵行業成為趨勢。據不完全統計,我國高爐平均爐容從2015年的770立方米提高到2021年的1400多立方米;自2021年6月1日《鋼鐵行業產能置換實施辦法》施行至2023年7月底,我國已建、新建或待建的電爐煉鋼裝備共計66座,平均公稱容量為97.4噸/座,接近100噸/座,這表明我國電爐煉鋼裝備在大型化發展的路上快速前進。
“大型化不是評估電爐煉鋼技術是否先進的唯一指標,還有很多更重要的維度,有幾項電爐煉鋼的關鍵技術應引起行業、企業關注和推廣應用。”殷瑞鈺提醒道。這些技術包括不開蓋、廢鋼預熱連續加料、平熔池冶煉、偏心爐底出鋼、多爐連澆等,能夠有效降低能源消耗,故應成為企業未來發展的方向。殷瑞鈺以廢鋼預熱連續加料工藝舉例說:“與(yu)采(cai)用(yong)傳(chuan)統(tong)技(ji)術(shu)或(huo)其(qi)他(ta)技(ji)術(shu)的(de)電(dian)爐(lu)相(xiang)比(bi),由(you)於(yu)廢(fei)鋼(gang)預(yu)熱(re)連(lian)續(xu)裝(zhuang)料(liao)工(gong)藝(yi)煉(lian)鋼(gang)爐(lu)蓋(gai)不(bu)需(xu)要(yao)打(da)開(kai),不(bu)僅(jin)節(jie)省(sheng)了(le)料(liao)籃(lan)加(jia)料(liao)時(shi)間(jian),而(er)且(qie)避(bi)免(mian)了(le)鋼(gang)水(shui)熔(rong)池(chi)暴(bao)露(lu)於(yu)空(kong)氣(qi)環(huan)境(jing)中(zhong)引(yin)起(qi)的(de)輻(fu)射(she)損(sun)失(shi),降(jiang)低(di)了(le)電(dian)耗(hao),同(tong)時(shi)縮(suo)短(duan)了(le)通(tong)電(dian)時(shi)間(jian)。”
殷瑞鈺同時指出:“從當前國內電爐運行指標來看,70噸左右電爐的技術經濟指標不比100噸電爐差。若按100噸作為限製類門檻,將導致某些鋼廠擴容增產。”
調研數據顯示,70噸~80噸水平預熱連續加料電爐平均冶煉周期約為32分鍾,滿負荷生產下平均日產45爐鋼,平均冶煉電耗為335千瓦時/噸鋼水,電極消耗為0.75千克/噸鋼水;100噸~120噸電爐設備平均冶煉周期約為36分鍾,滿負荷生產下平均日產40爐鋼,平均冶煉電耗為355千瓦時/噸鋼水,電極消耗為0.8千克/噸鋼水。
“總體上,70噸~80噸電爐工序(全廢鋼冶煉)能耗不高、冶煉周期短,且從實事求是地實現煉鋼—連鑄—線材、型鋼軋機等工序間的合理銜接匹配的角度來看,電爐爐容在70噸~80噸是合理的。”殷瑞鈺指出。
調研數據顯示,當前,我國電爐平均爐容僅為68噸,限製類裝備占比較高,100噸以下電爐裝備數量占比達到79%。“當前國內100dunyixiadianlushizhuliuzhuangbei,qiyeruozaizhengceyindaoxiashishikuoronggaizao,kaolvdaozhibiaodexiquexing,yibianxiangzaochengkuochannengfengxian,youcidaozhishijichannengchanliangzongliangzengjiaerzaochengnenghaohepaifangzengjia,buliyuditanfazhan。”殷瑞鈺指出。
另外,他表示,從機械裝備水平與電控水平來看,70噸電爐國產化程度高,且各項生產指標數據平均水平優於進口電爐,有利於降低投資,推動國產裝備製造業發展。
最後,殷瑞鈺表示,上述觀點為個人見解,僅供有關方麵參考。
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:張雨恬
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